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多绪设计法与平行设计法前言在CAD 刚从2D 转换到3D 绘图的时代， 由于绘图技术的运用还不纯熟，设计的流程大多由下而上，先一个一个零件单独设计，再组装成为最后的成品，这方式既复杂又不易管理，因此这几年，渐渐出现了Top-down design 这个新的设计方法。什么是Top-down design 呢?就是先规划整个设计案的组件架构与零件位置，再做零件的细部设计，这个方法经过实证，确实比传统由下而上的方式更有效率，现在也有越来越多的公司在使用这种方式了。但是「When everyone is super, no one is super ! 」当大家都在使用这个方法，我们有没有其它法子让自己更有竞争力呢? Top-down design 确实是一个几近完美的设计方法，只是这个方式除了必须结合熟练CAD 系统而且对公司的产品设计有相当经验的聪明人，还得避免过程中许多因CAD 而发生的难解问题， 因此目前还没有办法完全落实在实际的设计工作上。另外一个问题点是大部分以特征为架构的软件仍无法完全发挥这个方法的威力，譬如使用Top-down Design 必须在初期就先把完整的组件架构建立出来，一旦组件架构确立，若后期才想改变组件的架构可说是困难重重，对于单一零件的分工困难也是其中一环。笔者不断的想方设法，想要改进Top-down Design 的流程，但是碍于传统软件的限制，一直苦无比较好的方法可以解决。多绪设计法什么是多绪设计法？以下是笔者对这个方法所下的定义：「同时间多人一起设计同一个零件的设计方式。」想象这个情景，「现在是下午五点钟，看到旁边的机构工程师已经闲闲等下班，自己手中的这个明天要交件的上盖机构却只种了没几根，真想把零件切成两半让同事帮帮忙啊…」在以前，这可能只是空想。要达到上述流程，传统的特征式CAD 有几个难题要解决，但是藉助3D 的独特架构，全部问题均可迎刃而解。例如，OSD 的设计空间是个采用绝对坐标的系统，同时又支持组建架构的相对坐标方式， 因此单独将空间中的零件存出再加载不会发生错位的问题；除此之外，因为3D 软件本身的特性，焊接后也不会留下曾经分割的痕迹。这个流程很像把电子黏土拆开再黏回，如果能多加利用平行处理的设计方式，相信能完全的达成团队分工，提高效率的目的。平行设计法什么是「平行设计法」? 以下是笔者对这个方法所下的定义：「同时设计外观与机构的设计方式」。由于特征式软件必须有参考的基准或相关的拘束条件才能堆栈机构，等到外观到手，才能开始把机构一一建立上去，因此，以前机构设计人员经常面临明明时间很急，却还是只能是「枯等」的窘境，但其实，当我们已经知道设计规格及需要套用的模块，在我们脑海中通常也能大概知道机构长成什么样子，要用怎样的尺寸去做配合，只可惜因为从前特征式软件的流程限制，机构设计人员还是只能等待外观设计人员把外观设计出来，才能进行后续工作，这实在是一个缺乏效率的作业流程。写一篇文章时，我们可以找人帮忙写序，甚至有些段落也可以假手于他人，在同一段时间里，各个负责不同部分的作者，可以同时为这篇文章而努力，最后再以复制贴上的方法， 整理到同一个文件档案中，这样的写作方法能不能套用到零件的设计上呢？前文里提到了3D 对机构的运作，就像Word 般可 以自由地剪下复制贴上， 这个特性激发了笔者一个特殊想法。当外观设计人员设计外观时，机构设计人员可以同时依设计规范建立一个简单的外观，加载既定模块，先把机构在这个简易外观上建立，等外观最后确定时，用复制与贴上的方法移植机构。同时执行外观与机构的设计，除了大大的简短了设计的时间，提高了效率，还可解决外观一变再变的问题。要成功达成上述的设计方法，在传统特征式系统中有几个问题点仍待解决，第一，要如何复制机构？第二，若是先建立机构，外观不同的时候，机构的长宽高等尺寸也随之不同，怎么办?第三，基准点或是参考点怎么定义？其中第三个问题点， 由于3D 本身的几何特性，可说是迎刃而解。 【Copy】这个指令可以把形成这个机构的几何面撷取下来成为一独立的曲面零件，而【Paste 】的作用正好与【Copy 】相反，【Paste 】可以把曲面零件由破口部分延伸或缩减，缝合到实体零件上。 【Paste 】【Paste 】相信看到这两个指令，要如何同时设计外观与机构，读者们心中也有个谱了吧，以下就是以OSD 执行平行设计外观与机构的细部流程。 1. 外观设计人员加载既定模块，开始依设计需求建立外观部分。机构设计人员加载既定模块，并依设计需求建立一个简易的外观。 2. 外观设计人员不断依客户需求改变外观造型，直到完成。机构设计人员在简易外观上开始建立机构，此时可带入多绪设计方法。 3. 机构设计人员载入外观设计人员设计完成的最后外观(Final ID) 。 4. 机构设计人员以Copy 指令复制建立好的机构。 5. 机构设计人员以Paste 指令将复制的机构缝回最后外观。 6. 完成设计。虽然上述设计流程已经很有效率，仍然稍嫌不足， 因为还是有机会遇到设计案完成后，临时要小变外观的情形，当然这可以用机构移植的方式解决，在3D 中也有其它的解决方案，例如只要套用另一指令【Align】就可简单完成，或者是局部切割修改在焊接回本体即可，可惜这些已不在本文讨论的范围之内，日后有机会再与读者谈谈这些方法。撇开这问题不谈，以前的设计方式是先ID 而后ME，但是透过平行设计法，现在ID 与ME 可同时并行，焉有不快之道理？结语在特征式软件的应用中， 由于软件架构的因素， 设计的流程一直都是序列式的设计方法，但是透过几何式软件，就可以采用多绪设计与平行设计这些更有效率的设计方式。在竞争越来越激烈的时代，效率绝对会是一个重要且明显的胜败关键，无论是个人或是企业，都应尽早将这些设计方法带入平日的设计流程中，缩短设计的时程。最后笔者也希望藉由本文的介绍，可以让读者们有着实质上的收获， 新的设计时代已经到来，大家一起藉由这些设计方法来提升自身的竞争力吧！ |
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发表于 2010-1-30 16:09:00
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